Источник питания стабилизированный по напряжению Минвелл серии LPV

[Beet]

Товарищи-специалисты, прошу помочь разобраться с такой вот следующей заковыкой.
Есть такой блок питания (правильно: источник постоянного напряжения) компании Meanwell - серии LPV-100-12.
У него вот такие параметры - см.файл

Внизу это файла - схема компонентов этого источника, т.е. из каких модулей условно он состоит.

Вот их расшифровка:
1. EMI filter & Rectifiers - Фильтр ЭМС и выпрямительный диод
2. Power Switching - Силовой MOSFET (полевой транзистор-ключ)
3. Rectifiers & Filter - Диоды и фильтр
4. O.L.P. - Защита от перегрузки
5. PWM Control - Управление ШИМ контроллера
6. Detection Curcuit - Схема обратной связи
7. O.V.P. - Защита от превышения напряжения
8. еще два блока с рисунком и без аббревиатуры - это оптопары для реализации сигналов управления ШИМ контроллера

Эти блоки достаточно надежны в эксплуатации и реже, чем остальные выходят из строя.

Вопрос: какие компоненты (из перечисленных) это источника более всего влияют на его надежность? Т.е. за счет чего источник имеет повышенную надежность?

[Arena]

Вопрос: какие компоненты (из перечисленных) это источника более всего влияют на его надежность? Т.е. за счет чего источник имеет повышенную надежность?

На надежность прежде всего влияет правильный расчет характеристик каждого блока и применение компонентов с запасом по току и напряжению.

[zoog]

правильный расчет характеристик каждого блока и применение компонентов с запасом

А я думал, запас нужен при _не_правильном расчёте.. или имеется в виду 30..40% запаса, рекомендуемые ГОСТом?

[Alex]

А я думал, запас нужен при _не_правильном расчёте..

"Запас", т.е. "derating", регламентируется не только "ГОСТами", но и рекомендациями производителей компонентов и внутренними стандартами производителей оборудования.

[zoog]

Оно и имелось в виду. Но часто встречается идея, что нужно дать запас в 2-3 раза, "для надёжности".

[Alex]

Но часто встречается идея, что нужно дать запас в 2-3 раза, "для надёжности".

Смотря чему.
И смотря как понимать термин "надежность". Некоторые его понимают как "срок службы", в этом случае запас в 2-3 раза вполне оправдан для электролитических конденсаторов - поскольку они практически единственное, что ограничивает срок службы подобных блоков питания.

P.S. Вообще, серия LPV достаточно не плохая, нареканий мало было, как и на LPF. А вот на весьма похожие на них PLN - жаловались.

[Beet]

Смотря чему.
И смотря как понимать термин "надежность". Некоторые его понимают как "срок службы", в этом случае запас в 2-3 раза вполне оправдан для электролитических конденсаторов - поскольку ни практически единственное, что ограничивает срок службы подобных блоков питания.

P.S. Вообще, серия LPV достаточно не плохая, нареканий мало было, как и на LPF. А вот на весьма похожие на них PLN - жаловались.

Надежность - имеется в виду срок бесперебойной работы в течение гарантийного срока (2 года).
Или количество вышедшей из строя продукции к реализованной - не выше 3-5%.

Про серию LPV - и вопрос. Чем обусловлена неплохая надежность устройства?
Давайте прямо по-компонентно:
1. EMI filter & Rectifiers - Фильтр ЭМС и выпрямительный диод - здесь вроде как все стандартно: кондеры малой емкости с большим напряжением и диоды, для срезания высокочастотных колебаний во вх.цепи. Так?
2. Power Switching - Силовой MOSFET (полевой транзистор-ключ) - думаю, что этот компонент оказывает важное влияние на надежность. Именно ключ сильно нагревается и перегревается. Но почему тогда в этом блоке ключ не имеет алюм.радиатора? Видимо, сюда входит и защита ключа высокой надежности и КПД, с отводом энергии в цепь питания?
3. Rectifiers & Filter - Диоды и фильтр - для разных цепей.
4. O.L.P. - Защита от перегрузки - на чем реализовано? Важно?
5. PWM Control - Управление ШИМ контроллера - реализован с помощью микросхемы на обратной стороне печ.платы. Вроде как это - стандартная микросхема. Или есть какой секрет?
6. Detection Curcuit - Схема обратной связи - на чем реализовано? Важно?
7. O.V.P. - Защита от превышения напряжения - на чем реализовано, на дросселе или резистодросселе ? Важно?
8. еще два блока с рисунком и без аббревиатуры - это оптопары для реализации сигналов управления ШИМ контроллера - я так понимаю, что оптопары нужны для гальванической развязки вх.и вых.цепей. Важный элемент, влияющий на надежность, так?

[Vovk]

Похоже, знатоков именно єтой серии здесь нет. Значит, придется вам самим.
Возьмите блок єтой серии, и какой-то похожий, другой серии. Нагрузите на номинальную мощность. Дайте поработать, чтобьі установился тепловой режим. И замерьте температуру в самьіх горячих точках (придется снять крьішку, если она есть, єто чуть исказит показания, но не критично). Посмотрите, какие чувствительньіе к температуре єлементьі стоят рядом с горячими.
Єто, как например, для начала.

Если же говорить вообще за импульсньіе БП - то около половиьі, или больше, их неисправностей связаньі с вьіходом из строя єлектролитических конденсаторов (не любят вьісокие температурьі), т.е. тут имеем чисто запрограмированньій износ.

[al2sav]

Марти Браун. Источники питания. Расчет и конструирование. - "МК-Пресс", Киев, 2005 (перевод Power Supply Cookbook, Second Edition, Marty Brown, Elsevier Science, 2001).
Ну и книги Семенова.

[Alex]

Именно ключ сильно нагревается и перегревается. Но почему тогда в этом блоке ключ не имеет алюм.радиатора?

Потому что он далеко не всегда самый греющийся элемент. Диоды на выходе частенько могут греться и посильнее.

[Beet]

Потому что он далеко не всегда самый греющийся элемент. Диоды на выходе частенько могут греться и посильнее.

а вот не согласен, что ключ не самый греющийся элемент.
Сильнее всего на надежность сказыватеся нагрев именно транзистора-ключа. На конденсаторе на входе 315 вольт при 220 в сети. На транзисторе нарпяжение зависит от скважности импульсов. При скважности 2 на транзисторе будет удвоенное напряжение, то есть 630 вольт и еще небольшие выбросы, а транзисторы обычно устанавливают на 800 вольт.
Если в сети напряжение выше, то с учетом выбросов оно и так к пределу приближается.
В сети по стандарту должно быть 220 +- 10% то есть до 242 вольт. А иногда и больше бывает.

[Alex]

На конденсаторе на входе 315 вольт при 220 в сети.

Это если в БП нет PFC, как в рассматриваемом, а если есть - то там не 315 а как минимум 380 а то и 460.

а вот не согласен, что ключ не самый греющийся элемент.

Ну я как бы, таких БП проектировал не один десяток, и в эитм внутрб заглядыва - моя прошлая контора была дистрибьютором Минвела.

На транзисторе нарпяжение зависит от скважности импульсов.

Нет конечно, во флайбеке, напряжение на транзисторе сильно повыше чем напряжение питания, потому туда 800в вольтовые и ставят.

Но напряжение с нагревом аж никак не связано, от слова "вообще".

В ключевом мосфете 4 вида потерь:
- потери на управление, от тока гейта. Для мелких мосфетов, особенно современных, с небольой емкостью гейта и малым обемным зарядом, ими можно пренебречь.
- активные потери: зависят от тока, Rdson мосфета и скважности (P=I^2*Rdson*Q), для малых мощностей они невелики.
- потери на переключение, зависят от кучи причин, таких как параметры мосфета (паразитные емкости) и от того. как он управляется (время переключения), и особенно рабочая частота.
- активные потери в момент переключения, тоже зависят от того, как мосфет управляется (софт-свитч или хард свитч).

Для современных мосфетов с современных методов управления (софт-свитч), в маломощных БП потери на ключе достаточно малы. А вот в выходных диодах, для низковольтных выходах - могут быть существенно больше, тем более, что там и активные потери (Uf*I), так и потери на переключение (от Trr).
Пусть 100вт на выходе, при 12в - это 8 ампер ток. Падение на диоде, ну пусть хороший Шоттки, при таком токе около 0.5в - это 4 ватта на диодах!

[Beet]

у меня к вам тогда такой вопрос:
на прикрепленной фотографии - вход блока LPV-100-12.

Слева направо:
1. светло-серый блок LGU - это что? набор конденсаторов? тогда почему в едином корпусе и с 4 ножками? для чего этот элемент?
2. можно ли обойтись без двух голубых конденсаторов сверху? для чего они в этой схеме?
3. под светло-серым блоком - находится зеленый керамический элемент, похожий на керам.конденсатор, но с обозначением на плате "гармошкой". Что это?
4. далее - после светло-серого блока - зеленый сердечник с медной обмоткой. Назначение этой индуктивности в этой цепи? Это стандартный элемент или наматывается под индивидуальную потребность конкретной схемы? То есть подбирается из имеющихся в ассортименте компонентов или производится индивидуально?
5. далее - между индуктивностью и большими кондерами 400В - что за транзистор? почему на 4 ногах? поскольку он крепится так же к радиатору, то тоже греется сильно, видимо.

Пока так.

[Alex]

1. светло-серый блок LGU - это что? набор конденсаторов? тогда почему в едином корпусе и с 4 ножками? для чего этот элемент?

Не помню уже что там стоит.

2. можно ли обойтись без двух голубых конденсаторов сверху? для чего они в этой схеме?

Обычные Y-конденсаторы, в бидами на ножках. Зачем без них обходиться?

3. под светло-серым блоком - находится зеленый керамический элемент, похожий на керам.конденсатор, но с обозначением на плате "гармошкой". Что это?

NTC, для уменьшения InRush Current.

4. далее - после светло-серого блока - зеленый сердечник с медной обмоткой. Назначение этой индуктивности в этой цепи? Это стандартный элемент или наматывается под индивидуальную потребность конкретной схемы? То есть подбирается из имеющихся в ассортименте компонентов или производится индивидуально?

Common Mode Filter, есть и стандартные, но в крупносерийной продукции, чаще индивидуальные.

5. далее - между индуктивностью и большими кондерами 400В - что за транзистор? почему на 4 ногах?

Потому что это не транзистор а диодный мост. И естественно он греется, особенно для блока с низким выходом (5в - у него наименьший КПД), когда на входе минимальнодопустимое напряжение (90в). В этом случае через него идет 100/0.8/0.7/90 = ~2A, умножить на падение в мосте, где-то 1.8-2в - это почти 4 ватта!
Потому и на радиаторе.

А к чему все эти вопросы? Любознательность?
И как эти вопросы связаны с начальным вопросом темы?

[Beet]

А к чему все эти вопросы? Любознательность?
И как эти вопросы связаны с начальным вопросом темы?

Ну, конечно, вопросы связаны с начальным вопросом темы. Поэтому и раскладываю "по косточкам" дабы разобраться и понять.
И спасибо за то, что помогаете.

Поэтому еще вопросы, но уже по выходу:
1. над транспорматором - черным сдвоенный элемент - это оптопара? Я читал, что она вроде как для гальванической развязки вх.и вых.цепей на трансформаторе. Насколько это надежный элемент? Я так и не понял, что внутри него. Опто - значит должен быть кристалл, испускающий св.поток под напряжением. Что будет, если оптопара выйдет из строя?
Из-за чего она вообще может выйти из строя? Из-за нагрева 100-110 градусов может выйти из строя?
2. насколько правильный радиатор использован для двух мощных выходных диодов?
3. для чего индуктивность на выходе?

И по обратной стороне:
1. я так понимаю, что это ШИМ-контроллер, нанесенный SMD-монтажом. Он наносится с обратной стороны, чтобы не перегреться от тепловых элементов (диодный мост, ключ) с передней части платы?
2. что за микроэлемент справа от ШИМ-а на 3+1 ножках ? Оптопара тоже? или что? и зачем?

[zoog]

Без понятия о том, чем отличается резистор от транзистора, всё, что Вам здесь скажут, не принесёт пользы. К тому же цели Ваши весьма туманны - хотите по внешности определять качество нонейма?

[Alex]

Опто - значит должен быть кристалл, испускающий св.поток под напряжением.

Не понял, ну дладно, я смотлчал когда ты диодный мостиик за транзистор принял, но похоже что ты не знаешь и что такое "оптрон". И при этом ты интересуешся устойством импульсного блока питания?!
Может надо начинать с чего по проще, типа детекторного приемника?

На остальные вопросы отвечать бессмысленно.

всё, что Вам здесь скажут, не принесёт пользы.

Так больше и не скажут - это радиолюбитель¹ какой-то.

Ваши весьма туманны - хотите по внешности определять качество нонейма?

Он даже не поленился поттинг (заливку) расковырять, скоро начнет спрашивать из чего она, GE127 или чего по проще.

__________________
¹ - ругательство.

[Beet]

Alex, вы и другие форумчане этого топика, вы же - специалисты. Так будьте же специалистами во всем.
Зачем переходить на личности и недоумевать по поводу моих знаний в электронике и схемотехнике?
Я - не специалист и даже не радиолюбитель. Не интересующийся радиотехникой вообще. Пусть по-вашему - менеджер. Не суть. Это вообще дело десятое.

Я ведь еще в топике ясно обрисовал ситуацию, что прошу помочь разобраться с непростой задачей.
Есть источник питания, который вроде как прост и незатейлив в схемотехнике (обратноходовый источник питвания), но весьма надежен. Поверьте пжста, но это так. Не более 2-3% не брака, а выходов из строя за 2 года при тысячах проданных штук.

Есть другие, назовем так - ноунейм, источники питания\. которые по схематике абсолютно такие же, но косячат по надежности. Вот и вопрос - за счет чего первые настолько надежны?

Формулировка вопроса достаточно простая и ясная. Зачем меня троллить?
Разве самим, как высококвалифицированным спецам - экспертам, не интересно попробовать докопаться до истины и понять таки - в чем источник надежности?

[Djemshut]

в чем источник надежности?

просто сделано по человечески, не без косяков и экономии конечно, но в разумных рамках. Культура производства, как интегральный показатель. В отличие от ноунейма.
И схемотехника здесь, как фактор надежности- месте на двадцатом, наверное.

[Beet]

просто сделано по человечески, не без косяков и экономии конечно, но в разумных рамках. Культура производства, как интегральный показатель. В отличие от ноунейма.
И схемотехника здесь, как фактор надежности- месте на двадцатом, наверное.

что вы подразумеваете под "сделано по-человечески"?
Есть блоки других ничуть не хуже китайских компаний. Сопоставимо по "сделано по-человечески". Похожая элементная база, схемотехника, технологическая культура изготовления устройства, но не такой надежности. П-о-ч-е-м-у?